1C第三节水的浮力(第3、4课时）.ppt

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1、（1 1）公式中）公式中是是液体的密度液体的密度，而，而不是不是浸入液体中浸入液体中的的。 （2 2）公式中）公式中V排液排液是物体浸入液体时，排开液体的是物体浸入液体时，排开液体的体积。物体可以完全浸入，也可以是部分浸入。体积。物体可以完全浸入，也可以是部分浸入。 2. 运运用阿基米德原理公式进行计算时，注意计算过用阿基米德原理公式进行计算时，注意计算过程中的程中的单位要统一单位要统一 。知识回顾：知识回顾：1.阿基米德原理的内容：阿基米德原理的内容：2.浮力的计算方法：浮力的计算方法：称重法称重法 F F浮浮 = G= G物物 FF拉拉 阿基米德原理的计算公式：阿基米德原理的计算公式：F浮

2、浮 = 液液gV排排3.浮力产生的原因：浮力产生的原因：液体对物体上下表面产生压力差。液体对物体上下表面产生压力差。 浸没在液体中的物体会受到液体的浮力作用，浸没在液体中的物体会受到液体的浮力作用，但是，石头在水中会下沉，泡沫在水中会上浮，但是，石头在水中会下沉，泡沫在水中会上浮，这是什么原因？这是什么原因？思考：观察木头和石头浸没在水中时，运动情况，以及原因受力分析F F浮浮GF F浮浮GF F浮浮 = = GF F浮浮 = = G物体沉浮的条件物体沉浮的条件1 1思考：对四种状态进行受力分析思考：对四种状态进行受力分析GF浮浮GF浮浮GF浮浮GF浮浮 当物体受到的当物体受到的浮力大于重力浮

3、力大于重力时，物体时，物体上浮上浮，物体，物体露出液面后，露出液面后，浮力会减小浮力会减小，当，当浮力等于重力浮力等于重力时，物体时，物体就就漂浮漂浮在液面上。在液面上。物体下沉物体下沉物体悬浮物体悬浮物体上浮物体上浮物体漂浮物体漂浮GF浮浮这些力的施力物体分别是什么？有什么关系？小瓶处于漂浮状态，F浮和G是一对平衡力，F浮G物体处在什么浮沉状况？GF浮浮此时物体受到几个力作用？有什么关系？小瓶处于下沉状态，F浮G下沉的物体最终会沉到容器底部，处于静止状态物体处在什么浮沉状况？GF浮浮此时物体受到几个力作用？有什么关系？小瓶处于上浮状态，F浮G上浮的物体最终会浮在液面上浮物体露出液面后，会漂浮

4、在液面上。上浮物体露出液面后，会漂浮在液面上。物体处在什么浮沉状况？GF浮浮如果瓶中装适量的水，使它浸没在水中时受到的浮力恰好等于受到的重力，瓶子会怎样？2、此时物体受到几个力作用？有什么关系？小瓶处于悬浮状态，F浮G瓶子可以浸没水中任何位置。GF浮浮物体处在什么浮沉状况？GF浮浮物体沉浮的条件物体沉浮的条件2 2 一个一个浸没在液体中，有时也可以根据浸没在液体中，有时也可以根据物体密物体密度度与与液体密度液体密度之间的关系，对物体的沉浮作出判断？试推之间的关系，对物体的沉浮作出判断？试推导出这些关系。导出这些关系。r r液液 r r物物r r液液 r r物物r r液液 r r物物当物体浸没时

5、：当物体浸没时：F浮浮 = r r液液 g V物物G = r r物物 g V物物当当r r物物r r液液，当当r r物物r r液液，当当r r物物r r液液，物体下沉。物体下沉。物体上浮最后漂浮。物体上浮最后漂浮。物体悬浮。物体悬浮。三、物体的浮沉条件三、物体的浮沉条件物体浸物体浸没于某没于某液体中液体中未露出：浮力不变未露出：浮力不变露出后：浮力变小露出后：浮力变小物物 液液物物 液液物物液液 用密度判断时：用密度判断时：必须是实心物体必须是实心物体物体沉浮的条件物体沉浮的条件思考：思考：为什么油总是漂在水面上？为什么木块会为什么油总是漂在水面上？为什么木块会 漂浮而石块会下沉？漂浮而石块会

6、下沉？讨论：讨论：当汤圆或饺子刚放入水中时，会沉入锅底，而当汤当汤圆或饺子刚放入水中时，会沉入锅底，而当汤 圆或饺子煮熟时，则会浮出水面。这是为什么？圆或饺子煮熟时，则会浮出水面。这是为什么？刚入锅时刚入锅时煮熟时煮熟时 当汤圆或饺子刚放入水中时，她们的体积较小，受当汤圆或饺子刚放入水中时，她们的体积较小，受到的浮力小于重力；而当汤圆或饺子煮熟时，到的浮力小于重力；而当汤圆或饺子煮熟时，体积会膨体积会膨胀胀，受到的浮力也随之增大。，受到的浮力也随之增大。如何让水中的鸡蛋浮起来如何让水中的鸡蛋浮起来? ?思考思考: :漂浮漂浮悬浮悬浮物体物体的四种沉浮状态的四种沉浮状态物体沉浮的条件物体沉浮的条

7、件下沉下沉上浮上浮（石块等）（石块等）（气泡等）（气泡等）（轮船等）（轮船等）（鱼、潜艇等）（鱼、潜艇等）上浮上浮物体露出液面后，会物体露出液面后，会漂浮漂浮在液面上。在液面上。例题例题1：一个体积为：一个体积为45分米分米3 、质量为、质量为46.35千克的密封铁箱，不慎掉入海里。千克的密封铁箱，不慎掉入海里。它将下沉到海底，还是悬浮在海水中，或它将下沉到海底，还是悬浮在海水中，或是上浮到海面？如果这只铁箱掉在河里，是上浮到海面？如果这只铁箱掉在河里，又将如何？（已知海水的密度为又将如何？（已知海水的密度为1.03103千克千克/米米3)2 2、一个重为、一个重为5 5牛的小球，体积为牛的小

8、球，体积为0.50.5分米分米3 3, ,如果把它浸没在水中如果把它浸没在水中, ,它是上浮还是悬浮还它是上浮还是悬浮还是下沉是下沉?(g=10N/Kg)?(g=10N/Kg)（仅适用于能下沉的物体）（仅适用于能下沉的物体）（仅适用于已知（仅适用于已知V排的物体）排的物体）一般思路：一般思路：1.1.称量法和产生原因法一般用的比较少。称量法和产生原因法一般用的比较少。2.2.求浮力时如果物体漂浮一般用平衡法求浮力时如果物体漂浮一般用平衡法F F浮浮=G=G求解，求解，已知已知V V排一般用阿基米德原理排一般用阿基米德原理F F浮浮=液液gVgV排，如：浸排，如：浸没时没时V V排排=V=V物或

9、者漂浮时已知浸入部分体积时均可。物或者漂浮时已知浸入部分体积时均可。 练习练习1 1: :体积为体积为300cm300cm3 3木块木块, ,浮在水面上的体积为浮在水面上的体积为_;_;受到的浮力为受到的浮力为_,_,重力为重力为_._.( (2：下图中物体：下图中物体V甲甲=V乙乙=V丙丙，判断它，判断它们所受的浮力的大小。们所受的浮力的大小。甲甲乙乙甲甲乙乙水水酒精酒精(1)(2)F甲浮甲浮_F乙浮乙浮F甲浮甲浮_F乙浮乙浮3.酒精的密度是0.8 X 103千克/米3 , 把体积为500厘米3的铁块浸没在酒精中,它受到的浮力是 牛.4.4.一只实心球恰好能悬浮于酒精中一只实心球恰好能悬浮于

10、酒精中( (酒精的密度是酒精的密度是 0.8X100.8X103 3千克千克/ /米米3 3 ),),把此球浸没于水中把此球浸没于水中, ,则则( )( )A A 一定下沉一定下沉 B B 一定上浮一定上浮 C C 悬浮悬浮 D D 都有可能都有可能3.925. 5. 将一只漂浮在水面上的咸鸭蛋从水中捞出投将一只漂浮在水面上的咸鸭蛋从水中捞出投入到盐水中入到盐水中, ,在两种不同的液体中在两种不同的液体中, ,咸鸭蛋受到的咸鸭蛋受到的浮力哪一个更大浮力哪一个更大( )( )A. A. 水中的大水中的大 B.B.盐水盐水 中的大中的大 C.C.一样大一样大 D.D.不能确定不能确定CB6.测定血

11、液的密度不用密度计测定血液的密度不用密度计,因为这样做需要因为这样做需要大量的血液大量的血液,而采用巧妙的方法而采用巧妙的方法:先在几支试管先在几支试管中装入浓度不同的中装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液、呈淡蓝色的硫酸铜溶液, ,然然后分别在每支中滴入一滴后分别在每支中滴入一滴. .血液血液. .分析人员只看分析人员只看到哪一支管中血液悬浮在中间到哪一支管中血液悬浮在中间, ,就能判断血液的就能判断血液的密度其根据是密度其根据是( )( )A.A.液体内部同一深度向各个方向的压强相等液体内部同一深度向各个方向的压强相等B. B. 液体的压强随深度的增加而增加液体的压强随深度的增加而增加C.

12、C.物体的浮沉条件物体的浮沉条件D.D.血液的上部受到的压强大于下部受到的压强血液的上部受到的压强大于下部受到的压强C C7. 某物体的质量为100克,当把它放进盛满水的容器中时,溢出50毫升的水,则此物体( )A.浮在水面上 B.沉到容器底部C.悬浮在水中 D.无法判断B8.一块马铃薯恰好能悬浮在某一浓盐水中,如果将这块马铃薯切成大小不等的两块,仍放到这一盐水中,则( )A.大的一块下沉,小的一块漂浮 B.两块都下沉C.两块都上浮 D.两块都悬浮D9.王杰同学在海底世界游玩时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,则下列对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体的压强的分析正确的是( )A.浮

13、力不变,压强不变B.浮力变小,压强变小C.浮力变大,压强变大D.浮力变大,压强变小Dabc10.三个体积相同的正方体a,b,c分别浮在同种液体的液面上,如图所示,若它们所受的浮力分别为Fa,Fb,Fc,则这三个力由小到大的顺序是 .物体的质量是ma , mb , mc ,则这三个质量由小到大的顺序是 .Fb Fa Fcmb ma mc 11.一块木块浮在水面上时,先后出现了两种不同的状态,如图所示,则两种情况下,木块受到的浮力( )A.竖直状态的大 B.水平状态的大C.一样大 D.不能确定C控制物体浮沉的途径： 1、保持物体重力不变，增大浮力使物体上浮，减少浮力使物体下沉。 改变液体密度 改变

14、物体排开液体的体积 2、物体所受浮力大小不变，减小物体自身重力使物体上浮，增大物体自身重力使物体下沉。 1.1.如图所示，物体浸没在水中时，所受到的浮力为如图所示，物体浸没在水中时，所受到的浮力为_N_N；如果直接将该物体投入水中，该物体将；如果直接将该物体投入水中，该物体将_（填（填“上浮上浮”、“悬浮悬浮”或或“下沉下沉”）；从图）；从图乙、丙可以看出浮力的大小与液体的乙、丙可以看出浮力的大小与液体的_有关。有关。1下沉下沉密度密度2.2.一艘轮船从东海直接驶入长江时，下列一艘轮船从东海直接驶入长江时，下列说法错误的是（说法错误的是（ ） A.A.轮船受到的浮力不变轮船受到的浮力不变 B.

15、B.轮船排开的液体受到的重力不变轮船排开的液体受到的重力不变 C.C.轮船排开的液体的体积不变轮船排开的液体的体积不变 D.D.轮船的吃水深度增大轮船的吃水深度增大3.3.一艘轮船从长江驶入东海时，船体会一艘轮船从长江驶入东海时，船体会 一些。一些。（“上浮上浮”或或“下沉下沉”） 物体的浮沉条件是什么？(1)物体下沉：物体下沉： (2)物体上浮：物体上浮：(3)物体悬浮：物体悬浮： (4)物体漂浮：物体漂浮：复习提问复习提问F浮浮 液液F浮浮G物物 或或物物液液F浮浮=G物物 或或物物= 液液F浮浮=G物物 或或物物 液液物体的沉浮条件的应用物体的沉浮条件的应用一一: :密密 度度 计计 密

16、度计密度计漂浮漂浮在被测液体中，密度计的玻璃管上标有在被测液体中，密度计的玻璃管上标有刻度值，可从液面处对应的刻度值读出被测液体的密度。刻度值，可从液面处对应的刻度值读出被测液体的密度。密封的玻璃密封的玻璃管，下端装管，下端装有铅丸或水有铅丸或水银银应用一、应用一、密度计密度计 利用物体漂浮在液面利用物体漂浮在液面时时F浮浮=G计计原理工作的。原理工作的。 密度计上的刻度线不密度计上的刻度线不均匀，自上往下，刻度均匀，自上往下，刻度线越来越密，刻度值越线越来越密，刻度值越来越大。密度计上的刻来越大。密度计上的刻度值是被测液体的密度度值是被测液体的密度与水的密度的比值。与水的密度的比值。0.81

17、.01.82.00.81.01.82.00.81.01.82.0硫硫酸酸水水酒酒精精思考：图中的甲、乙两种液体，谁的密度较大？思考：图中的甲、乙两种液体，谁的密度较大？液体甲液体甲液体乙液体乙 同一支密度计在不同液体中受到的浮力同一支密度计在不同液体中受到的浮力大小是相同的，但排开的液体体积大小不同。大小是相同的，但排开的液体体积大小不同。液体的密度越大，密度计露出的体积越多。液体的密度越大，密度计露出的体积越多。密度计：密度计：根据漂浮物体露出的体积大小测定液体的密度根据漂浮物体露出的体积大小测定液体的密度刻度特点：刻度特点：密密 度度 计计0.81.01.82.00.6某某液液刻度特点：刻

18、度特点：上小下大，刻度不均匀上小下大，刻度不均匀无无0 0刻度刻度 密度计是利用 来测量液体密度的仪器，被测液体的密度越大，密度计浸入液体的深度越 ，露出液面的部分 。当把密度计放入某种液体中静止时，液面正对0.6这个刻度，则这种液体的密度为_ kg/m3。 漂浮时漂浮时F浮浮=G计计浅浅0.61030.81.01.82.00.6某某液液多多应用二应用二 船船 舶舶 问题：铁块放在水中会下沉，而用钢铁制成的船为什么问题：铁块放在水中会下沉，而用钢铁制成的船为什么 却能够漂浮在水面上？却能够漂浮在水面上？你能使铁在水中上浮吗？物体的沉浮条件的应用物体的沉浮条件的应用船船 舶舶 活动：模拟轮船实验

19、活动：模拟轮船实验1.1.把一块橡皮泥放在水面上时，观察橡皮泥能否浮在水面上；把一块橡皮泥放在水面上时，观察橡皮泥能否浮在水面上；不不 能能2.2.将橡皮泥捏成碗状，再放在水面上，观察橡皮泥能否浮在水面将橡皮泥捏成碗状，再放在水面上，观察橡皮泥能否浮在水面 上。上。能能应用二、应用二、 船船F浮浮G船船 利用利用“空心空心”的方法可以在不增加物的方法可以在不增加物体自重的条件下体自重的条件下增大排开水的体积增大排开水的体积，获得，获得更大的浮力，最终使更大的浮力，最终使F F浮浮=G=G船船，使船漂浮。，使船漂浮。 轮船由江河驶入海里：重轮船由江河驶入海里：重力力 ，浮力，浮力 ，轮船，轮船将

20、将 一些（填一些（填“上浮上浮”或或“下沉下沉”）例例1不变不变不变不变上浮上浮 轮船是用密度大于水的材料制成的，轮船是用密度大于水的材料制成的，所以必须把它作成所以必须把它作成 的，这样虽的，这样虽然受到的重力然受到的重力 ，但体积，但体积 很多，很多，受到的浮力受到的浮力 ，所以能浮在水面。，所以能浮在水面。空心空心不变不变增大增大增大增大 排水量排水量：轮船装满货物时：轮船装满货物时排开的水的质量排开的水的质量。（不是重力）（不是重力）轮船有大小，怎样反映轮船的运载能力呢？轮船有大小，怎样反映轮船的运载能力呢？在远洋轮船的船舷上在远洋轮船的船舷上,都都漆着五条漆着五条“吃水线吃水线”,又

21、又称称“载重线载重线”, 其中标有其中标有W的是的是北大西洋载重线北大西洋载重线,标有标有S的是的是印度洋载重线印度洋载重线.当船从北大西洋驶向印度当船从北大西洋驶向印度洋时洋时,试分析轮船受到的试分析轮船受到的浮力以及北大西洋与印度浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度洋的海水密度1和和2的关的关系系? 载重线载重线：是法规对船舶最大装载吃水线是法规对船舶最大装载吃水线 应用三、应用三、潜水艇潜水艇 潜水艇浸没水中后潜水艇浸没水中后V排不变，则排不变，则浮力不变浮力不变，那么它是怎么来实，那么它是怎么来实现沉浮的呢？现沉浮的呢？潜潜 水水 艇艇活动：潜水艇沉浮的模拟实验活动：潜水艇沉浮的模拟实验

22、1.1.在玻璃球内装满水，并用橡皮管把它连到大针筒上；在玻璃球内装满水，并用橡皮管把它连到大针筒上；2.2.用针筒将玻璃球内的水抽出，观察玻璃球的运动情况；用针筒将玻璃球内的水抽出，观察玻璃球的运动情况；玻璃球上浮玻璃球上浮3.3.用针筒把水再次压入玻璃球中，观察玻璃球的运动情况。用针筒把水再次压入玻璃球中，观察玻璃球的运动情况。玻璃球下沉玻璃球下沉潜潜 水水 艇艇 潜水艇是在不改变潜水艇是在不改变 的条件下，通过的条件下，通过改变改变 来实现上浮和下潜的。来实现上浮和下潜的。浮力（体积）浮力（体积）自身的重量自身的重量应用三、应用三、潜水艇潜水艇不变不变改变自身重力改变自身重力潜水艇是靠改变

23、潜水艇是靠改变 来实现上浮和来实现上浮和下潜的。当潜水艇由下潜的。当潜水艇由100m深度下潜到水下深度下潜到水下200m深处，它受到水的压强将深处，它受到水的压强将 ，受到，受到的浮力将的浮力将 。变大变大潜水艇的沉浮.swf气球和飞艇气球和飞艇问题：什么样的气球和飞艇才能飞上天？问题：什么样的气球和飞艇才能飞上天？气球内充的气体有气球内充的气体有氢气、氦气和热空气。氢气、氦气和热空气。 气球或飞艇内所充的气体的密度必须小于气球或气球或飞艇内所充的气体的密度必须小于气球或飞艇外空气的密度，飞艇外空气的密度，使它受到的使它受到的浮力大于重力浮力大于重力而升空，而升空，它们它们才能飞上天。才能飞上

24、天。o用改变自身的体积，实现沉浮。如用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体积减小体积,则有则有F浮浮G球球下降下降。 采用采用充密度比空气小的气体充密度比空气小的气体（氢气、氦气、（氢气、氦气、热空气）的办法，使它受到的热空气）的办法，使它受到的浮力大于重力浮力大于重力而升空。升空时而升空。升空时平均平均 空气空气。 用改变自身的体积，实现沉浮。如用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体减小体积积,则有则有F浮浮G球球下降。下降。 气球不能无限制地升入高空，当气球不能无限制地升入高空，当F浮浮=G球球时，时，应该应该悬浮悬浮，实际上在没有达到悬浮时，其内，实际上在没有达到悬浮时，其内部气压大于外部气

25、压而破裂。部气压大于外部气压而破裂。应用四、应用四、气球和飞艇气球和飞艇 气球和飞艇是靠改变气球和飞艇是靠改变 来实现来实现浮沉的。浮沉的。自身的体积自身的体积小结小结 利用浮力的关键是调节重力和浮力的关系。 (1)若保持浮力不变，可改变自身的重力，实现沉浮（如浸没水中的潜水艇） (2)若保持重力不变，可改变排开液体（或气体）的体积实现沉浮。（如轮船、鱼泡和气球）。v2.将一个铝制空心球用手没入水中，将一个铝制空心球用手没入水中，放手后球将：放手后球将： （ ） A、上浮、上浮 B、下沉、下沉 C、悬浮、悬浮 D、无法确定、无法确定巩固练习巩固练习Dv1.1.船只采用船只采用“ ”的办法增大可

26、以的办法增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。潜水艇靠利用的浮力，漂浮在水面上。潜水艇靠改变改变 来实现浮沉，要使浮在来实现浮沉，要使浮在水面的潜水艇潜入水中，应水面的潜水艇潜入水中，应当当 。空心空心自身的重力自身的重力向水舱充水向水舱充水v3.一艘轮船从东海驶入长江时，下列说一艘轮船从东海驶入长江时，下列说法法错误错误的是：的是： （ ） A、轮船受到的浮力不变、轮船受到的浮力不变 B、轮船排开的液体受到的重力不变、轮船排开的液体受到的重力不变 C、轮船排开的液体的体积不变、轮船排开的液体的体积不变 D、轮船排开的液体的体积增大、轮船排开的液体的体积增大Cv4.排水量为排水量为1000t的轮船

27、在河水中航行，的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物共重满载时船及所装货物共重 N，受到，受到河水的浮力是河水的浮力是 N，如果河水密度为，如果河水密度为1.0103kg/m3，船排开的河水的体积是，船排开的河水的体积是 _m3.（取（取g=10N/kg）107107103 6.图中甲、乙、丙、丁是四个材料、体图中甲、乙、丙、丁是四个材料、体积、形状互不相同的物体，图中注明了它积、形状互不相同的物体，图中注明了它们的沉浮情况，试在图中补画出每个物体们的沉浮情况，试在图中补画出每个物体受到的浮力受到的浮力F与重力与重力G的完整情况（只要的完整情况（只要定性地表示出力的相对大小）。定性地表示出力的

28、相对大小）。甲上浮甲上浮乙下沉乙下沉丙漂浮丙漂浮丁悬浮丁悬浮F浮浮F浮浮GGGF浮浮GF浮浮浮浮 力力浮力的浮力的概概 念念定义：定义：浮力的方向：浮力的方向：产生的原因：产生的原因：浮力的测量：浮力的测量：物体沉浮的条件物体沉浮的条件（浮力的计算）（浮力的计算）浮力的应用浮力的应用阿基米德原理：阿基米德原理：上浮：上浮：下沉：下沉：漂浮或悬浮：漂浮或悬浮：轮船：轮船：潜水艇：潜水艇：气球和飞艇：气球和飞艇：密度计：密度计：浸入液体中的物体受到液体对它向上的托力叫做浮力浸入液体中的物体受到液体对它向上的托力叫做浮力竖直向上竖直向上上下表面由于深度不同而产生的压力差上下表面由于深度不同而产生的压力差称重法称重法 F浮浮 G G F浮浮 G F浮浮 G F浮浮 = = G 采用空心的方法增大可利用的浮力采用空心的方法增大可利用的浮力通过改变自重来控制沉浮通过改变自重来控制沉浮根据漂浮物体露出的体积大小测定液体的密度根据漂浮物体露出的体积大小测定液体的密度球（艇）内气体密度小于空气的密度球（艇）内气体密度小于空气的密度知知 识识 小小 结结F浮浮 = = G排排 = = r r液液g V排排